Die Supraleiter bestehen aus hochkorrosionsbeständigen Legierungen.
Theva
Supraleiter leiten Elektrizität mit null Widerstand. Sie dienen als Ersatz für Kupfer, senken den Materialbedarf und sorgen für leichte Anlagen. Eine Anwendung in einer Windturbine bringt der Technologie Aufwind.
Supraleiter werden in einem Unternehmen für Beschichtungs- und Anlagentechnik in Bayern nach einem neuen Ansatz gefertigt. Dafür hat das Unternehmen mehr als fünfzehn Jahre in Forschung und Testphasen investiert. Sein Supraleiter transportiert im Vergleich zu Kupfer mehr als die zweihundertfache Menge an Strom durch denselben Querschnitt. Damit ist er nahezu verlustfrei und energieeffizient. Eingesetzt werden sollen die Supraleiter zunächst in der Energiewirtschaft und der fertigenden Industrie.
Windturbine wird mit Supraleiter ausgestattet
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Die Nachfrage im bayerischen Unternehmen ist insbesondere durch das EU-geförderte Projekt EcoSwing schnell gestiegen. Hierbei handelt es sich um den Bau der ersten Windturbine mit Supraleiter-Technologie für den Realbetrieb. Es ist der erste supraleitende Generator, der für eine Windturbine konzipiert wurde, und gilt als richtungsweisend bei der Generatorentwicklung.
Vorteile für die Windenergie: Der dänische Windturbinen-Hersteller spricht von einer Gewichtsersparnis von mehr als 40 Prozent gegenüber herkömmlichen Direktantriebsgeneratoren. Für das gesamte Maschinenhaus bedeutet das 25 Prozent weniger Gewicht, verbunden mit einem proportional niedrigeren Materialeinsatz. Ein Nebeneffekt ist der reduzierte Bedarf an seltenen Erden.
Stromtrassenbau verspricht steigende Nachfrage
Eine wachsenden Nachfrage nach Supraleitern wird von Seiten des Stromtrassenbaus erwartet. Supraleitende Erdkabel stellen eine interessante Alternative zu konventionellen Freileitungen und Erdkabeln für die Stromübertragung auf Höchstspannungsebene dar. Einen Exkurs hierzu nimmt Springer-Autorin Sandra Ullrich im Buchkapitel "Übertragungsnetze" unter Punkt 14.4 vor.
Vorteile für den Stromtrassenbau: Supraleiter führen zu keinerlei thermischer Beeinflussung der Umgebung, was insbesondere für die Landwirtschaft wichtig ist. Und sie können so kompakt gebaut und verlegt werden, dass in die Umgebung keine elektromagnetischen Felder ausstrahlen.
Mengenfertigung soll Supraleiter wirtschaftlicher machen
Der noch hohe Preis von Supraleitern soll durch Skaleneffekte in der Mengenfertigung sinken. Ziel ist es, die Kosten für Supraleiter durch Volumenproduktion auf die von Kupfer zu senken. Bei der Herstellung der Hochtemperatur-Supraleiter im bayerischen Unternehmen werden oxidische Puffer- und HTS-Schichten durch Elektronenstrahlverdampfen auf einer polierten Stahlfolie abgeschieden.
"Eine wichtige Rolle bei der Hochtemperatur-Supraleitung spielt die komplizierte Kristallstruktur, die Ebenen aus Kupfer und Sauerstoffatomen besitzt," erklärt Springer-Autor Martin Bäker im Buchkapitel "Supraleiter". Er beschreibt das Phänomen Supraleitung und die Theorie dazu und gibt wissenswerte Fakten zu den Anwendungen.